智慧化的城市規(guī)劃研究

林青

摘 要：該文以智慧城市規(guī)劃為研究對(duì)象，首先探討了智慧城市的概念內(nèi)涵，進(jìn)而分析了智慧城市與當(dāng)前倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展之間關(guān)系，并基于此，研究了智慧城市空間組織和結(jié)構(gòu)，最后，研究從“智慧發(fā)展理念融入城市規(guī)劃體系”“智慧城市協(xié)同規(guī)劃設(shè)計(jì)”和“智慧城市規(guī)劃方法與技術(shù)創(chuàng)新”三個(gè)方面探討了智慧城市規(guī)劃的相關(guān)理論和方法，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：智慧城市 規(guī)劃 空間組織 結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（a）-0019-02

以資源、能源的大量投入為主要特征的工業(yè)革命，促進(jìn)了城市工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口快速集聚，加速推進(jìn)了城市化發(fā)展進(jìn)程，但同時(shí)也帶來資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞、交通擁堵、公共安全等“城市病”，影響城市化發(fā)展的質(zhì)量。為了應(yīng)對(duì)快速城市化發(fā)展過程中出現(xiàn)的“城市病”問題，“精明增長(zhǎng)”“集約發(fā)展”等城市發(fā)展理念不斷被提出。

1 智慧城市與可持續(xù)發(fā)展

智慧城市是把新一代信息技術(shù)充分運(yùn)用在城市的各行業(yè)、各領(lǐng)域的基于知識(shí)社會(huì)下一代創(chuàng)新的城市信息化高級(jí)形態(tài)。智慧城市基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)以及維基、社交網(wǎng)絡(luò)、FabLab、LivingLab、綜合集成法等工具和方法的應(yīng)用，營(yíng)造有利于創(chuàng)新涌現(xiàn)的生態(tài)。利用信息和通信技術(shù)（ICT）令城市生活更加智能，高效利用資源，帶來成本和能源的節(jié)約，改進(jìn)服務(wù)和生活質(zhì)量，減少對(duì)環(huán)境的影響，支持創(chuàng)新和低碳經(jīng)濟(jì)。實(shí)現(xiàn)智慧技術(shù)高度集成、智慧產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展、智慧服務(wù)高效便民、以人為本的持續(xù)創(chuàng)新，完成從數(shù)字城市向智慧城市的躍升。Caragliu等指出，智慧城市將對(duì)智力和社會(huì)資本、包含傳統(tǒng)交通和現(xiàn)代信息通信技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施的投入作為支撐經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)的動(dòng)力，并通過參與式治理對(duì)上述資本及自然資源進(jìn)行智能化管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的宜居生活。國(guó)外學(xué)者普遍認(rèn)為智慧城市包括智慧經(jīng)濟(jì)、智慧人群、智慧生活、智慧管理、智慧基礎(chǔ)設(shè)施和智慧環(huán)境等方面內(nèi)容，智慧城市建設(shè)也重點(diǎn)圍繞這幾個(gè)方面展開。智慧城市建設(shè)有助于從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、管理、空間等不同角度實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。“智慧城市”總體上是作為一個(gè)包含人、企業(yè)、政府、社會(huì)和環(huán)境等所有現(xiàn)代城市生產(chǎn)要素的戰(zhàn)略概念被推出的，體現(xiàn)了信息通信技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境資本對(duì)于增強(qiáng)城市競(jìng)爭(zhēng)力的日益重要性，致力于實(shí)現(xiàn)城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的和諧可持續(xù)發(fā)展。智慧城市建設(shè)可以從以下幾個(gè)維度體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展：（1）智慧城市建設(shè)可以滿足可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新。通過新一代信息技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的集成和應(yīng)用，進(jìn)行“三網(wǎng)融合”、大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)，形成智慧城市創(chuàng)新技術(shù)支撐系統(tǒng)。（2）智能應(yīng)用和智慧經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以提升社會(huì)服務(wù)效率、促進(jìn)生態(tài)、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。依托智慧城市的創(chuàng)新技術(shù)支撐系統(tǒng)，提高城市基礎(chǔ)設(shè)施和社會(huì)服務(wù)的智能化水平，有利于提高城市基礎(chǔ)設(shè)施的管理水平、降低能源資源消耗、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，有利于提高社會(huì)的整體服務(wù)質(zhì)量、效率，通過效率提升來節(jié)約能源，引導(dǎo)城市更加生態(tài)低碳發(fā)展。（3）通過技術(shù)創(chuàng)新來提高城市智慧管理水平，實(shí)現(xiàn)社會(huì)管理、社會(huì)運(yùn)行成本的節(jié)約，從而提升整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展水平。

2 智慧城市空間組織與結(jié)構(gòu)

2.1 生命有機(jī)體的智慧城市空間組織

城市就像一個(gè)具有生命力的組織。1980年以來，學(xué)者、規(guī)劃師和政府官員陸續(xù)提出城市生命有機(jī)體的概念，重點(diǎn)探討對(duì)城市這一有機(jī)器官的理解，以及城市政策如何影響居民的生活質(zhì)量。梁思成在中國(guó)最早系統(tǒng)論述歷史城市的整體性保護(hù)，認(rèn)為城市是一門科學(xué)，它像人體一樣有經(jīng)絡(luò)、脈搏、肌理，如果你不科學(xué)地對(duì)待它，它會(huì)生病的。生命有機(jī)體的概念體現(xiàn)了城市有機(jī)協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。智慧城市生命有機(jī)體包括大腦和神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、器官和循環(huán)系統(tǒng)等方面。

智慧城市管理和智能決策體系可以視為智慧城市的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。通過感知網(wǎng)絡(luò)、“三網(wǎng)融合”技術(shù)以及數(shù)據(jù)管理中心建設(shè)，達(dá)到對(duì)智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施和功能區(qū)的控制作用，對(duì)整個(gè)城市進(jìn)行公共服務(wù)、社會(huì)管理、社會(huì)監(jiān)督等。數(shù)據(jù)管理中心的功能不僅僅是實(shí)現(xiàn)政府對(duì)城市的“自上而下”的監(jiān)管，而更多的是通過對(duì)城市居民訴求相關(guān)信息的全局、動(dòng)態(tài)采集，以實(shí)現(xiàn)更加人性化的城市管理。并且強(qiáng)調(diào)居民主動(dòng)參與城市建設(shè)和管理，尤其突出城市規(guī)劃、城市管理過程中的公共參與，借助智慧城市管理平臺(tái)將居民反饋的信息和城市規(guī)劃管理決策系統(tǒng)結(jié)合起來，從而更好地評(píng)價(jià)城市的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、規(guī)劃建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行、公共服務(wù)效率，促進(jìn)城市的環(huán)境保護(hù)、創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)民主，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃及管理的“自下而上”作用，提升城市發(fā)展決策的智能化和民主化。因此，通過“自上而下”的城市智慧監(jiān)管和“自下而上”的城市管理公共參與，提升城市的創(chuàng)新和學(xué)習(xí)能力，不斷改進(jìn)城市的服務(wù)和管理水平。

一體化的數(shù)據(jù)平臺(tái)。在“三網(wǎng)融合”、信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，建設(shè)城市一體化的數(shù)據(jù)平臺(tái)，為城市的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施和功能區(qū)運(yùn)行提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)城市服務(wù)的便捷化，強(qiáng)化城市的創(chuàng)新、文化價(jià)值，打造創(chuàng)新能力較強(qiáng)、充滿社會(huì)活力、獨(dú)具文化和人文關(guān)懷的城市。

各種智能化的流要素是城市功能區(qū)聯(lián)系的循環(huán)系統(tǒng)。城市內(nèi)部不同功能區(qū)和空間之間的要素流動(dòng)，進(jìn)行資本、物質(zhì)、能源、技術(shù)、人才的交換，成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。通過智能化的技術(shù)手段，提升城市不同空間要素流的效率和服務(wù)水平，從而提升城市的智慧化和可持續(xù)發(fā)展程度。

2.2 智慧城市空間結(jié)構(gòu)特征

智慧城市的空間結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)空間形式的組織結(jié)構(gòu)存在較大差異。在傳統(tǒng)城市空間要素基礎(chǔ)上，還需要統(tǒng)籌考慮智能技術(shù)與數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)的影響，并從城市空間管理、智慧空間應(yīng)用組織和智慧功能區(qū)等方面架構(gòu)智慧城市的空間結(jié)構(gòu)，打造新的技術(shù)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)—制度—空間相互作用范式。其中，智能技術(shù)和數(shù)據(jù)平臺(tái)是智慧城市空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)支撐； 智慧管理為智慧城市空間架構(gòu)提供制度上的保障； 智能基礎(chǔ)設(shè)施、智慧公共服務(wù)、智慧產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)等智慧空間的應(yīng)用組織，是智慧城市空間聯(lián)系和要素流動(dòng)的重要方式，這些應(yīng)用設(shè)施的空間布局也成為智慧城市的重要節(jié)點(diǎn)； 智慧商業(yè)中心、智慧社區(qū)、智慧產(chǎn)業(yè)園區(qū)等智慧功能區(qū)，是智慧城市最主要的空間形態(tài)。

（1）新的城市空間范式。

技術(shù)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)—制度—空間的多元復(fù)合無線通訊、GPS、無線射頻、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的結(jié)合所帶來的從有線連接到無線接入的重大進(jìn)步，以及高速鐵路的普及，帶來了地理空間的劇烈轉(zhuǎn)型。之前的基于信息技術(shù)的數(shù)字城市框架正向一個(gè)融技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、空間于一體的智慧城市演變。相對(duì)于工業(yè)化城市而言，智慧城市是一個(gè)全新的城市形態(tài)，也是信息城市的高級(jí)形態(tài)。Castells提出了基于信息技術(shù)的流空間概念，認(rèn)為在人流、物流、資金流、信息流等各種“流”的作用下，功能化和等級(jí)化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將生產(chǎn)、分配和管理功能定位在最有利的區(qū)位，并通過電信網(wǎng)絡(luò)將所有活動(dòng)聯(lián)系起來。智慧城市則代表了更加全面的要素流動(dòng)、更加緊密的時(shí)空聯(lián)系，成為當(dāng)前新的城市空間范式。這種新的城市空間范式以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、無線通訊技術(shù)以及海量數(shù)據(jù)處理平臺(tái)為基礎(chǔ)，進(jìn)行城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的智能化連接，發(fā)展智慧型的產(chǎn)業(yè)和對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造，改進(jìn)城市規(guī)劃管理、城市應(yīng)急管理方式，達(dá)到技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、制度、空間之間互聯(lián)互通、多元融合和關(guān)聯(lián)協(xié)同發(fā)展。這種基于智能技術(shù)的空間結(jié)構(gòu)范式，有助于提升整體社會(huì)服務(wù)和管理水平、形成綠色高效的能源和空間利用方式，從而實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

（2）智慧化的城市要素流動(dòng)和功能聯(lián)系。

信息時(shí)代圍繞生產(chǎn)組織和行為活動(dòng)產(chǎn)生的人流、物流、信息流、活動(dòng)流等各種流要素構(gòu)成了居民的流動(dòng)性，流動(dòng)性特征在很大程度上代表了“流空間”的空間組織結(jié)構(gòu)和特征。智慧化的要素流動(dòng)是信息時(shí)代要素流動(dòng)更高級(jí)的方式，對(duì)“流空間”的空間組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的變革。物流、金融、電子商務(wù)、信息等的智能化流動(dòng)方式出現(xiàn)，促使城市商業(yè)中心、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、居住社區(qū)等的實(shí)體空間向虛實(shí)結(jié)合的空間形態(tài)轉(zhuǎn)變，相互之間空間聯(lián)系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。智能交通、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程通勤等不斷革新居民的活動(dòng)方式，并對(duì)城市活動(dòng)空間組織結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的實(shí)體空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響。通過智能化的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施的遠(yuǎn)程控制，在更大范圍進(jìn)行城市公共資源的優(yōu)化配置，智能電網(wǎng)、交通、給水等網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程連接，可以提高社會(huì)公共資源利用效率，實(shí)現(xiàn)綠色、低碳發(fā)展。智慧醫(yī)療、學(xué)校、社區(qū)的應(yīng)用，為居民提供更加智能化、便捷化和公平公正的社會(huì)服務(wù)。

（3）智慧化的城市空間形態(tài)。

智能化的要素流動(dòng)和城市功能連接，一方面拓展了城市空間相互聯(lián)系和作用的空間距離，使得城市空間相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)化程度更高； 另一方面大大縮短了活動(dòng)的時(shí)空距離，使得空間之間聯(lián)系更加便捷和密切。這些變化促使傳統(tǒng)基于實(shí)體空間聯(lián)系所形成的城市等級(jí)結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)向虛實(shí)空間互動(dòng)的城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且隨著城市要素和功能節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)互通程度加強(qiáng)，城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將向更加扁平化、均質(zhì)化的網(wǎng)絡(luò)空間形態(tài)演變。

3 智慧化的城市規(guī)劃

智慧城市建設(shè)，對(duì)城市生產(chǎn)、生活空間組織和要素布局產(chǎn)生變革性影響，這對(duì)城市規(guī)劃理念、城市規(guī)劃目標(biāo)、城市規(guī)劃方法和內(nèi)容等帶來新的要求。在可持續(xù)發(fā)展和健康城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下，如何將智慧城市發(fā)展理念融入已有的城市規(guī)劃體系和內(nèi)容，進(jìn)行協(xié)同規(guī)劃設(shè)計(jì)、規(guī)劃思路與方法創(chuàng)新，為智慧城市建設(shè)提供科學(xué)、公平、人性化的規(guī)劃，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)城市規(guī)劃創(chuàng)新的首要任務(wù)。

3.1 智慧發(fā)展理念融入城市規(guī)劃體系

當(dāng)前國(guó)內(nèi)的城市規(guī)劃體系主要包括戰(zhàn)略規(guī)劃、總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃等方面，可以將智慧發(fā)展的理念融入到不同層面的規(guī)劃，構(gòu)建智慧城市的規(guī)劃體系（如圖 1）。在城市戰(zhàn)略規(guī)劃中，在對(duì)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件和外部環(huán)境變化客觀分析的基礎(chǔ)上，研究智慧城市建設(shè)的可行性、建設(shè)重點(diǎn)以及智慧城市的頂層設(shè)計(jì)。總體規(guī)劃層面，確立智慧城市建設(shè)目標(biāo)與規(guī)模、落實(shí)智慧生產(chǎn)、智慧生活、智慧生態(tài)等空間布局，按照“宜居城市”“生態(tài)低碳城市”“可持續(xù)發(fā)展城市”等要求，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施和智慧產(chǎn)業(yè)等專項(xiàng)規(guī)劃，并且與城市總體空間布局、社會(huì)文化、自然生態(tài)等相協(xié)調(diào)，最大限度滿足居民的實(shí)際社會(huì)生活需要； 按照因地制宜、技術(shù)適用的原則進(jìn)行智慧城市的近期建設(shè)規(guī)劃。

分區(qū)規(guī)劃層面，主要考慮商業(yè)中心、居住社區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、綠色開敞空間等功能區(qū)規(guī)劃，從功能優(yōu)化、品質(zhì)提升的視角規(guī)劃各類智慧功能區(qū)。詳細(xì)規(guī)劃層面，重點(diǎn)落實(shí)智慧城市的技術(shù)和空間指標(biāo)、容量控制、設(shè)計(jì)意向等內(nèi)容。總之，智慧城市發(fā)展理念不僅需要融入到不同層面的規(guī)劃中，而且可以逐步突破現(xiàn)有的城市規(guī)劃體系，圍繞“智慧技術(shù)、生態(tài)、生活、生產(chǎn)”等核心發(fā)展要素，拓展新的城市規(guī)劃類型，如進(jìn)行智慧宜居生活城市規(guī)劃。

3.2 智慧城市協(xié)同規(guī)劃設(shè)計(jì)

智慧城市建設(shè)，涉及到數(shù)據(jù)與信息平臺(tái)、資源環(huán)境、社會(huì)文化、設(shè)施布局、空間結(jié)構(gòu)、城市管理等眾多內(nèi)容，以及政府、企業(yè)、市民等不同主體，因此需要進(jìn)行協(xié)同規(guī)劃與設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)平臺(tái)共享、不同主體協(xié)作規(guī)劃、多元功能復(fù)合、空間融合建設(shè)和一體化規(guī)劃建設(shè)管理。構(gòu)建城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息平臺(tái)，滿足不同主體的平等使用和信息共享要求。城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的不同參與者，包括政府、社會(huì)、市場(chǎng)間的溝通和協(xié)同努力，不同層級(jí)、類型的規(guī)劃之間的合作與協(xié)調(diào)，以及區(qū)域內(nèi)部不同城市之間、城鄉(xiāng)之間的協(xié)同互動(dòng)，將有助于解決制約城市可持續(xù)發(fā)展的重大結(jié)構(gòu)性問題。城市的重要節(jié)點(diǎn)、有線和無線的流動(dòng)要素，以及不同功能區(qū)的空間復(fù)合和融合建設(shè)，將大大提升城市的運(yùn)行效率。一體化的城市規(guī)劃建設(shè)管理，實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃過程、城市建設(shè)實(shí)施、城市日常管理的協(xié)同發(fā)展。

3.3 智慧城市規(guī)劃方法與技術(shù)創(chuàng)新

智慧城市規(guī)劃方法創(chuàng)新，可以從規(guī)劃公眾參與、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查與獲取手段、城市空間模擬和空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進(jìn)行。可以利用社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（如微博）、電子政務(wù)等信息時(shí)代的互動(dòng)平臺(tái)和智慧城市數(shù)據(jù)中心，滿足城市規(guī)劃的公眾參與要求，進(jìn)行規(guī)劃的反饋和評(píng)價(jià)，增加城市規(guī)劃的社會(huì)透明度。利用大數(shù)據(jù)應(yīng)用等技術(shù)手段，獲取居民活動(dòng)、交通流量、生態(tài)環(huán)境等時(shí)空間數(shù)據(jù)，為城市規(guī)劃提供更加全面、精準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過位置服務(wù)LBS、GPS等技術(shù)方法對(duì)城市系統(tǒng)的時(shí)空動(dòng)態(tài)規(guī)律進(jìn)行分析，尤其是對(duì)居民行為的時(shí)空分布進(jìn)行研究，由物質(zhì)空間規(guī)劃轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)社會(huì)生活的綜合性空間規(guī)劃； 利用云計(jì)算等技術(shù)手段，對(duì)城市空間布局、空間演變趨勢(shì)進(jìn)行模擬與可視化。

4 結(jié)語

智慧城市建設(shè)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑和技術(shù)手段，并非城市發(fā)展的終極目標(biāo)。在城市規(guī)劃建設(shè)中，通過數(shù)據(jù)和信息平臺(tái)構(gòu)建、智能應(yīng)用使用，將智慧發(fā)展理念全面融入城市空間組織和規(guī)劃，打造新的融智能技術(shù)、自然生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、制度文化為一體的城市生產(chǎn)、生活和空間組織范式。智慧城市空間組織，圍繞居民的活動(dòng)與地理空間的關(guān)系，打造便捷、舒適的生產(chǎn)生活服務(wù)設(shè)施，構(gòu)建高效、暢通的城市各類要素流網(wǎng)絡(luò)，營(yíng)造生態(tài)、低碳的城市功能空間。根據(jù)居民生產(chǎn)、生活的實(shí)際需求，從智慧基礎(chǔ)設(shè)施支撐、智慧公共服務(wù)、智慧的資源和能源利用、智慧的生態(tài)環(huán)境建設(shè)、公共健康安全、智慧城市管理等方面，解決城市化發(fā)展的關(guān)鍵性問題，提升城市化發(fā)展質(zhì)量，建設(shè)健康、宜居、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的城市空間。

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